不同基质配比对番茄风味成分的影响

徐苏萌　宋焕禄　高艳明

摘要：利用动态顶空法萃取，采用气相色谱-质谱联用技术分别测定了4种基质配比下大番茄和樱桃番茄中挥发性物质的成分和含量，并对特征效应化合物进行了分析。结果表明，4种基质配比下大番茄和樱桃番茄中分别检测出23种和25种芳香物质，以醛类、醇类和酮类为主。其中，大番茄中发现5种特征效应化合物，樱桃番茄中发现7种特征效应化合物，但其含量处理间存在差异。经分析，大番茄采用T2基质配比（草炭∶蛭石∶颗粒有机肥∶粉末有机肥=2∶1∶1∶1），樱桃番茄采用T1基质配比[草炭∶蛭石∶颗粒有机肥∶粉末有机肥∶蔗糖=2∶1∶1∶1∶0.3（kg）]可明显提高番茄风味。从嗅闻结果上看，2-异丁基噻唑是体现番茄主要气味特征的化合物。

关键词：番茄；风味成分；基质配比

中图分类号：S641.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）15-3689-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.15.027

Abstract： Volatile compounds were analyzed in tomato and cherry tomato fruits from four different substrate formulas by using headspace coupled with gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）， and the character components were discussed. The results showed that 23 volatile compounds were identified in tomato， and 25 volatile compounds were identified in cherry tomato， including ketones， aldehyde， esters. There were 5 character components found in tomato and 7 character components found in cherry tomato， however， their contents were different. Using T2（peat∶vermiculite∶granular organic fertilizer∶powdery organic fertilizer=2∶1∶1∶1）， the flavor components of tomato was improved， and using T1[（peat∶vermiculite∶granular organic fertilizer∶powdery organic fertilizer∶sucrose=2∶1∶1∶1∶0.3（kg）]， the components of cherry tomato was improved.

Key words： tomato； flavor components； substrate formulas

评价番茄果实品质一般都以测定可溶性固形物、VC、总糖、有机酸等指标为主，而番茄的风味大都按口感进行评价[1]。但是人们口感差异较大，随着生活水平的提高，对番茄风味的要求也越来越高。由于口感评价的主观性较强，很难对番茄的风味进行定性、定量的客观评价[2]。据报道，番茄果实中已发现400余种芳香物质。这些芳香物质由不同挥发成分的混合物构成， 主要包括醇类、醛类、酮类、萜类和酯类以及含硫化合物等[3]。这些成分气味强烈程度不一样，有的浓郁，有的甚至无味，但只有将它们作为一个整体时，才会形成果蔬独特的芳香特征[4]。研究[5，6]表明，番茄中有16种主要特征效应化合物，特征效应化合物含量越高其风味越浓[7]。

目前，关于番茄果实风味在不同水肥条件、品种方面的研究已有很多[8-10]，但是有关栽培基质对番茄风味组分的影响还鲜见报道。为此，研究不同基质配比对番茄果实风味成分的影响，以期对高风味番茄生产提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试番茄品种为大番茄妞内姆208（荷兰妞内姆种子有限公司）和樱桃番茄瑞成634（台湾杰农种苗有限公司）。

1.2 试验设计

试验于2014年7月在宁夏银川贺兰园艺产业园玻璃温室中进行。供试基质材料为草炭、蛭石、颗粒有机肥（有机质≥45%，N+P2O5+K2O≥5%）、粉末有机肥（有机质≥45%，N+P2O5+K2O≥5%）、蔗糖。试验共设置4个基质配比（体积比），分别为草炭∶蛭石∶颗粒有机肥∶粉末有机肥∶蔗糖=2∶1∶1∶1∶0.3（kg）（T1，每2 L草炭加入0.3 kg蔗糖），草炭∶蛭石∶颗粒有机肥∶粉末有机肥=2∶1∶1∶1（T2），草炭∶蛭石∶颗粒有机肥=2∶1∶0.5（T3），草炭∶蛭石=2∶1（T4）。定植之前将各处理基质装入90 cm×40 cm的栽培袋中，双排置于畦中，每袋栽3株，行距90 cm， 株距30 cm。定植7 d后浇灌番茄营养液肥（宁夏大学研发）。7穗果打顶，其他管理与常规生产一致。

1.3 测定项目与方法

在第四层果实采收时，每处理大番茄选取成熟一致的果实10个，樱桃番茄选取20个果实进行相关指标的测定。风味成分采用动态顶空制样方法，通过气相色谱-嗅闻-质谱对8种番茄气味活性化合物进行分析和对比。定性方法采用NIST谱库比对，并计算化合物RI值。定量方法采用面积归一法。

动态顶空条件：取若干番茄，用榨汁机将番茄打碎，量取20 mL番茄汁于动态顶空瓶内。循环水浴温度45 ℃，气体流速100 mL/min，吸附时间40 min，干燥时间40 min。

气相色谱-嗅闻-质谱条件：①GC条件采用DB-WAX（极性柱）毛细管柱，载气为氦气，流速0.8 mL/min。程序升温：起始温度40 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升至60 ℃，然后以3 ℃/min升至120 ℃，最后以5 ℃/min升至210 ℃，保持3 min；②MS条件电子轰击离子源（Electron impact，EI），电子能量70 eV，传输线温度280 ℃，离子源温度230 ℃，四级杆温度150 ℃，质量扫描范围m/z 55～500；③嗅觉检测器接口温度200 ℃，为防止实验员鼻孔干燥导致嗅闻结果误差，检测时通入湿润空气。毛细管末端流出物以1∶1的分流比分别流入MS和嗅闻检测器。

2 结果与分析

在4个不同基质处理的大番茄妞内姆208果实中发现芳香物质25种（表1），樱桃番茄瑞成634果实中发现芳香物质26种（表2）。其中6种芳香物质在大番茄妞内姆208的4个不同基质处理中均有发现，分别为丙酮、1-戊烯-3-酮、己醛、3-己烯醛、反-2-己烯醛、甲基庚烯酮；8种芳香物质在樱桃番茄瑞成634的4个不同基质处理中均有发现，分为别3-戊酮、1-戊烯-3-酮、己醛、反-2-戊烯醛、3-己烯醛、反-2-己烯醛、顺-2-戊烯醇、顺-3-己烯醇。通过检索发现番茄中的气味化合物以醛类、醇类和酮类为主，大番茄妞内姆208和樱桃番茄瑞成634的芳香物质种类和含量均存在一定差异，这种差异可能是由不同番茄品种造成的。

从表1看出，大番茄妞内姆208的4个不同基质处理中共发现5种特征效应化合物，分别为己醛、1-戊烯-3-酮、反-2-己烯醛、2-异丁基噻唑、顺-3-己烯醇。其中己醛、1-戊烯-3-酮和反-2-己烯醛在大番茄4个基质配比中均有出现，并且己醛含量从高到低为T2、T1、T3、T4；1-戊烯-3-酮含量从高到低为T2、T3、T4、T1；反-2-己烯醛含量从高到低为T1与T2相等，随后依次为T3、T4。具有番茄香气的2-异丁基噻唑出现在T2、T3、T4处理中，T2处理可提高大番茄妞内姆208果实中特征效应化合物含量。

从表2可以看出，樱桃番茄瑞成634的4个不同基质处理中发现7种特征效应化合物：顺-3-己烯醛、己醛、1-戊烯-3-酮、反-2-己烯醛、2-异丁基噻唑、反-2-庚烯醛、顺-3-己烯醇。其中己醛、1-戊烯-3-酮、反-2-己烯醛、顺-3-己烯醇在樱桃番茄瑞成634的4个不同基质处理中均出现，并且己醛的含量从高到低为T1、T4、T2、T3；1-戊烯-3-酮的含量从高到低为T1、T2、T3、T4；反-2-己烯醛的含量从高到低为T1与T2相等，随后依次为T3、T4；顺-3-己烯醇的含量从高到低为T4、T1、T3、T2。具有番茄香气的2-异丁基噻唑出现在T2、T3处理中，可见T1处理可提高樱桃番茄瑞成634果实中特征效应化合物含量。此外，通过GC-O-MS嗅闻发现2-异丁基噻唑是较为重要的体现番茄特征气味的化合物。

3 小结

采用动态顶空-气相色谱-质谱联用技术检测出大番茄妞内姆208中有23种芳香物质，樱桃番茄瑞成634中有25种芳香物质，并且以醛类、醇类和酮类为主。不同基质配比对大番茄妞内姆208和樱桃番茄瑞成634风味成分的形成产生了影响。己醛、1-戊烯-3-酮、反-2-己烯醛、2-异丁基噻唑、顺-3-己烯醇5种特征效应化合物出现在大番茄妞内姆208中；顺-3-己烯醛、己醛、1-戊烯-3-酮、反-2-己烯醛、2-异丁基噻唑、反-2-庚烯醛、顺-3-己烯醇7种特征效应化合物出现在樱桃番茄瑞成634中。分析结果表明，大番茄妞内姆208采用T2处理（草炭：蛭石：颗粒有机肥：粉末有机肥=2∶1∶1∶1），樱桃番茄瑞成634采用T1处理[草炭∶蛭石∶颗粒有机肥∶粉末有机肥∶蔗糖=2∶1∶1∶1∶0.3（kg）]可明显增加番茄果实中特征效应化合物含量，改善番茄风味。

从嗅闻结果上看，番茄的气味主要体现为清新香气、水果香气等。这与番茄本身的气味特征相符。其中2-异丁基噻唑是体现番茄的主要气味特征化合物。

参考文献：

[1] 李吉进，张 青，邹国元，等.施肥对番茄风味成分影响的GC-MS分析[J].中国农学通报，2009，25（24）：244-248.

[2] 刘 静，霍建勇，冯 辉.番茄风味品质相关性状研究综述[J].辽宁农业科学，2004（6）：39-40.

[3] 刘明池，郝 静，唐晓伟.番茄果实芳香物质的研究进展[J].中国农业科学，2008，41（5）：1444-1451.

[4] 王建华，王汉忠.果蔬芳香物质的研究方法[J].山东农业大学学报，1996，27（2）：219-226.

[5] BALDWIN E A，SCOTT J W，SHEWMAKER C K， et al. Flavor trivia and tomato aroma：Biochemistry and possible mechanisms for control of important aroma components[J]. HortScience， 2000，35（6）：1013-1022.

[6] 霍建勇，刘 静，冯 辉，等.番茄果实风味品质研究进展[J].中国蔬菜，2005（2）：34-36.

[7] 刘松忠，姜远茂，彭福田，等.氮素处理对成熟草莓果实芳香成分的影响[J].山东农业大学学报，2004，35（2）：183-186.

[8] 唐晓伟，刘明池，郝 静，等.调亏灌溉对番茄品质与风味组分的影响[J].植物营养与肥料学报，2010，16（4）：970-977.

[9] 密 林.番茄果实主要芳香物质含量和营养品质组成变化的研究[D].江苏扬州：扬州大学，2012.

[10] 杨明惠，陈海丽，唐晓伟，等.不同栽培季节番茄果实芳香物质的比较[J].中国蔬菜，2009（18）：8-13.